Variações na radiação solar (variações solares) é um termo que caracteriza as mudanças no tempo da radiação atual do Sol, sua distribuição espectral e os fenômenos que acompanham essas mudanças. É feita uma distinção entre os componentes periódicos dessas mudanças, a principal delas é o ciclo solar de onze anos e as mudanças aperiódicas. Em outras palavras, a energia solar que sai do Sol e atinge a superfície da Terra varia periodicamente.
Existem componentes periódicos, como a mancha solar de onze anos e o ciclo aperiódico. Nos últimos anos do século XX, a atividade solar foi monitorada graças a satélites artificiais em órbita. Graças a outros indicadores naturais, a história foi deduzida nos séculos anteriores. Os climatologistas estão interessados em entender o quanto, se houver, as variações solares afetam o clima na Terra.
Causas de variações da radiação solar
Essas mudanças na radiação solar são devidas à quantidade de energia emitida pelo Sol e são detectáveis graças a mudanças no brilho, variações no vento solar e no campo magnético. Entre as causas que produzem esse fenômeno, a mais provável foi formulada por Horace Welcome Babcock, que afirma que existe um elo entre os fenômenos eletrodinâmicos do Sol e os fenômenos eletromagnéticos.
Isso pode ser explicado pela rotação diferente de nossa estrela em várias latitudes: por exemplo, a zona equatorial gira a cada três anos mais do que a área a 50 ° de latitude; Isso pode produzir uma distorção das linhas do campo magnético que sai da superfície e, em seguida, entra novamente formando um tipo de loop.
Observações das primeiras variações cíclicas da radiação solar
Heinrich Schwabe era um farmacêutico alemão que tinha astronomia como hobby. Durante 17 anos, Schwabe observou periodicamente o disco solar todos os dias e descobriu que havia um pequeno aumento em seu número ao longo de um período de 4,6 anos, devido à presença mínima de manchas. Durante esse período, a radiação solar atingiu um valor máximo e, posteriormente, continuou com uma diminuição de 6,4 anos, até atingir um novo mínimo. No total, entre os dois mínimos 11 anos decorridos.
Desde que as observações começaram em 1755, era comum numerar progressivamente os ciclos a partir dessa data. Agora estamos no ciclo 24, que começou em junho de 2009 e terminará em 2020. Há uma estreita relação entre o campo magnético e o ciclo de atividade.
Polaridade dos ciclos solares
George Ellery Hale e Seth Barnes Nicholson eram dois astrônomos americanos de destaque. Ambos os astrônomos indicaram que a maior parte do ciclo das manchas solares no mesmo ativo no hemisfério norte do Sol tem a mesma polaridade invertida se considerarmos o hemisfério sul.
Esta disposição permanecerá compatível durante o ciclo, mas as polaridades serão revertidas quando o próximo ciclo assumir o controle; portanto, seria mais correto falar sobre ciclos de 22 anos para que condições semelhantes sejam repetidas.
Descoberta dos longos ciclos solares
Gustav Sporer e, presumivelmente, padre Scheiner, observaram que os pontos se formavam a 10 ° e 35 ° de latitude; começaram a formar-se em torno de 35 ° e depois, à medida que o ciclo progredia, migraram para latitudes mais baixas até o final do mesmo ciclo em que apareceram na altura do equador. Esses ciclos de 11 anos, por sua vez, variam ao longo de um período de 80 anos, formando uma espécie de Supercycle. Outros períodos mais longos também foram encontrados: 200-400-600 anos.
Os periódicos "Geophisical Research Letters" e "Science" publicaram um relatório no qual disseram que as camadas troposféricas da atmosfera da Terra variam devido a uma diminuição repentina da radiação solar ultravioleta e que o ciclo solar de onze anos varia muito mais. do que eu fiz antes.
Diferenças entre ciclos de radiação solar
Stanley Solomon, membro da equipe do National Atmospheric Research Center (NCAR) em Boulder, Colorado, afirma que os mínimos de ciclos solares não são todos iguais, modificando as órbitas dos satélites artificiais que giram em torno da Terra a partir da camada parcial atmosfera superior, a termosfera, sua densidade diminui.
Em períodos de baixa intensidade do fluxo solar (SF, isto é, "fluxo solar"), a termosfera esfria e sua variação de densidade parece ser até 30% maior que o valor médio esperado. De 1996 a 2008, houve uma diminuição na densidade da termosfera igual a 31%, onde apenas 3% parece ser causado pelo dióxido de carbono (um potente gás de efeito estufa). A partir disso, emergiria que baixas temperaturas e densidades da termosfera são causadas por baixos níveis de radiação ultravioleta.
Aquecimento global
Até cerca de 2009, o grupo mais influente de especialistas acreditava que as variações na radiação solar não desempenhavam um papel decisivo nas mudanças climáticas modernas. Nesse sentido, acredita-se que o valor medido da atividade solar atual seja muito menos significativo comparado ao efeito no clima dos gases de efeito estufa na atmosfera.
Em geral, as teorias que descrevem as mudanças climáticas modernas devido a variações na radiação solar podem ser atribuídas a um dos três grupos a seguir:
- O primeiro grupo parte do pressuposto de que mudanças na luminosidade visível afetam diretamente o clima. Em geral, essa afirmação é considerada improvável devido à pequena extensão da mudança no brilho;
- O grupo a seguir sugere que o efeito mais significativo no clima é exercido por mudanças na parte UV do espectro. Como a amplitude das variações nessa parte do espectro é muito maior que as mudanças espectrais gerais médias, essas mudanças podem causar um impacto maior no clima;
- O terceiro grupo refere-se ao estudo dos efeitos colaterais associados à diminuição da atividade solar, em que há um aumento da radiação cósmica galáctica, que melhora a formação de nuvens e afeta o clima.
Em 1991, foi encontrada uma correlação entre o número de pontos e a mudança de temperatura no hemisfério norte, com base na comparação de dados astronômicos e meteorológicos durante o intervalo de tempo de 1861 a 1989, e esses estudos foram confirmados e estendidos durante vários séculos
No entanto, após eliminar erros nesses dados, a confirmação sensacional da conexão entre a atividade solar e o aquecimento global moderno foi refutada. Apesar disso, este gráfico é frequentemente representado como uma relação entre o nível de atividade solar e o clima, o que está incorreto.
Em 2000, foi publicado um artigo indicando que um aumento na atividade solar é responsável por metade do aumento da temperatura desde 1900, mas não pode explicar o aumento de 0,4 ° C desde 1980. O aumento adicional é explicado por um aumento na a concentração de gases de efeito estufa na atmosfera. No mesmo ano, foi publicado um trabalho em que foi utilizado o modelo climático mais moderno do século XX, levando em consideração mudanças na atividade solar, a influência de erupções vulcânicas e fatores antropogênicos, ou seja, levando em consideração o aumento da concentração de gases de efeito estufa e aerossóis de sulfato.
Também levamos em conta a mudança desigual na luminosidade do Sol em diferentes partes do espectro e não consideramos a amplificação da influência da radiação cósmica com fraca atividade solar. O resultado deste trabalho foi a conclusão de que uma mudança na atividade solar teve um papel dominante no início do século XX. O trabalho determinou que o efeito estufa é responsável pelo aquecimento no final do século e desempenhará um papel crescente no clima do planeta. Além disso, destaca-se a incerteza no "impacto historicamente determinado no clima" ou a imagem incompleta da influência da alta capacidade térmica dos oceanos no estado atual do clima.
